New aspects on the formation of hydrocarbon source rocks

Episodic volcanism favors, as shown by examples from Europe, the USA, and Brazil, the formation of organic-rich sediments (hydrocarbon source rocks). The examples examined from Europe comprise the Lower Carboniferous Oil-Shale Group, Scotland; Upper Carboniferous Coal Measures, western Germany; Upper Jurassic Kimmeridge Shale, North Sea area; Lower Cretaceous Blättertonstein, northwest Germany; and Eocene Messel Oil Shale, Rheingraben. Examples from the USA are Devonian/Mississippian Gas Shales, Permian Phosphoria Shale, Middle Cretaceous Mowry Shale, Eocene Green River Shale, and Miocene Monterey Shale. Examples from Brazil are Permian Iratí Oil Shale and Oligocene Paraiba-Valley Oil Shale. Volcanism is reflected during sedimentation (1) by exhalation of SO₂ and/or CO₂, (2) volcanic ashfalls, (3) by generation of anoxia and preservation of organic matter, and (4) by halmyrolytic alteration of volcanic ashes into highly surface-active clay minerals (montmorillonite).

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Zusammenfassung Episodisch auftretender Vulkanismus begünstigt, wie an Beispielen aus Europa, aus den USA und aus Brasilien gezeigt wird, die Bildung von Sedimenten, die reich an organischer Substanz sind (Erdöl- und Erdgasmuttergesteine). Beispiele aus Europa sind: unterkarbonische Oil-Shale Group, Schottland; oberkarbonische Steinkohle, W-Deutschland; oberjurassischer Kimmeridge Shale, Nordsee-Raum; unterkretazischer Blättertonstein, NW-Deutschland; und eozäner Messel-Ölschiefer, Rheingraben. Beispiele aus den USA sind oberdevonische/unterkarbonische Gas-Shales, östliche USA; permische Phosphoria-Formation, mittlere Rocky Mountains; mittelkretazischer Mowry-Shale, nördliche Rocky Mountains; eozäner Green River Shale, südliche Rocky Mountains; und miozäner Monterey Shale, Kalifornien. Aus Brasilien sind permischer Irati Oil Shale und oligozäner Paraiba-Valley Oil Shale beschrieben. Der Vulkanismus äußert sich während der Sedimentation vor allen durch: (1) Exhalation von SO₂ und/oder CO₂, (2) Einwehung vulkanischer Asche, (3) Schaffung anoxischer Verhältnisse und Konservierung der organischen Substanz und (4) halmyrolytische Umwandlung der vulkanischen Aschen in oberflächenaktive Tone (Montmorillonit).

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Résumé Divers exemples pris en Europe, aux U.S.A. et au Brésil, montrent que des manisfestations volcaniques épisodiques favorisent la formation de sédiments riches en matières organiques (roches-mères de pétrole ou de gaz naturel). Les exemples d'Europe sont: l'Oil-Shale Group carbonifère inférieur en Ecosse, les formations houillères du Carbonifère supérieur en Allemagne, les shales kimmeridgiens en Mer du Nord, le Blättertonstein crétacé inférieur du NW de l'Allemagne, les schistes bitumineux éocènes de Messel dans le graben du Rhin. Les exemples aux U.S.A. sont: les »Gas Shales« dévoniens sup./carbonifères inf. de l'Est des U.S.A., la formation permienne Phosphoria dans les Rocheuses moyennes, le Mowry Shale méso-crétacé dans les Rocheuses septentrionales, le Green River Shale eocene au S des Rocheuses, le Monterey Shale miocène en Californie.Les exemples au Brésil sont: l'Irati Oil shale permien et le Paraiba-Valley Oil shale oligocène. Le volcanisme se manifeste au cours de la sédimentation par: (1) des exhalaisons de SO₂ et/ou de CO₂; (2) des chutes de cendres; (3) la production d'un milieu anaérobie avec conservation des matières organiques; (4) la transformation halmyrolitique des cendres en produits argileux gonflants (montmorillonite).

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